Relativitätstheorie

Spezielle Relativitätstheorie

Zeitdilatation (Animation)

  • Warum vergrößert sich die Masse bewegter Körper?
  • Was versteht man unter der Ruheenergie eines Körpers?
  • Wie kommt Einstein zu seiner berühmten Formel E=mc2?

Zeitdilatation (Animation)

HTML5-Canvas nicht unterstützt!
©  W. Fendt 1997
1 Zeitdilatation: die Uhr in einem Raumschiff geht langsamer als synchronisierte Uhren in einem ruhenden System

Ein Raumschiff fliegt eine Strecke von 5 Lichtstunden, zum Beispiel von der Erde zum Pluto. Die Fluggeschwindigkeit kann mit den oberen Schaltknöpfen eingestellt werden. Die Simualtion demonstriert, dass die Uhr im Raumschiff langsamer geht als die beiden Uhren des Systems, in dem Erde und Pluto unbewegt sind.

Dem Applet liegt die Formel\[t' = t \cdot \sqrt {1 - \frac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} \]mit \(t'\): von der Raumschiffuhr angezeigte Zeit, \(t\): von den Uhren des Erde-Pluto-Systems angezeigte Zeit, \(v\): Geschwindigkeit des Raumschiffs relativ zum Erde-Pluto-System, \(c\): Lichtgeschwindigkeit zugrunde.

Bemerkungen

Vereinfachend wurde ein Inertialsystem angenommen, in dem Erde und Pluto unbewegt sind; insbesondere wurde die Bewegung um die Sonne vernachlässigt.

Nach einem wichtigen Ergebnis der Relativitätstheorie würde für einen Beobachter im Erde-Pluto-System das Raumschiff in Bewegungsrichtung verkürzt erscheinen. Diese so genannte LORENTZ-Kontraktion wurde nicht berücksichtigt, um das Ablesen der Raumschiffuhr zu ermöglichen.

Wir danken Herrn Walter Fendt für die Erlaubnis, diese HTML5/Javascript-Animation auf LEIFIphysik zu nutzen.

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